ID4 - ID4

Film, který používá „ID4“ jako marketingový inicialismus, viz Den nezávislosti (film z roku 1996).
ID4
Identifikátory
AliasyID4, IDB4, bHLHb27, inhibitor vazby DNA 4, HLH protein
Externí IDOMIM: 600581 MGI: 99414 HomoloGene: 1186 Genové karty: ID4
Umístění genu (člověk)
Chromozom 6 (lidský)
Chr.Chromozom 6 (lidský)[1]
Chromozom 6 (lidský)
Genomické umístění pro ID4
Genomické umístění pro ID4
Kapela6p22.3Start19,837,370 bp[1]
Konec19,842,197 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE ID4 209292 na fs.png

PBB GE ID4 209291 na fs.png

PBB GE ID4 209293 x na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

3400

15904

Ensembl

ENSG00000172201

ENSMUSG00000021379

UniProt

P47928

P41139

RefSeq (mRNA)

NM_001546

NM_031166

RefSeq (protein)

NP_001537

NP_112443

Místo (UCSC)Chr 6: 19,84 - 19,84 MbChr 13: 48,26 - 48,27 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

ID4 je protein kódování gen. U lidí kóduje protein známý jako DNA vázající proteinový inhibitor ID-4.[5][6]Je známo, že tento protein se podílí na regulaci mnoha buněčných procesů během obou prenatální vývoj a tumorigeneze. To zahrnuje embryonální buněčný růst, stárnutí, buněčná diferenciace, apoptóza a jako onkogen v angiogeneze.[7]

Struktura

Gen má na kladném řetězci 3,3 kb. Skládá se ze 3 exony a během transkripce své mRNA je 2343 bp. Kódovaný protein se skládá z 161 aminokyseliny, je 16,6 KDa a obsahuje poly-Ala segment z aminokyseliny 39 až 48, a spirála-smyčka-spirála motiv z aminokyseliny 65 až 105 a poly-Pro oblast z aminokyseliny 118 až 124. Tento protein je exprimován v různých tkáních.[7]

Funkce

Gen ID4 je součástí rodiny genů ID. Tato rodina je také známá jako inhibitory rodiny proteinů vázajících DNA a je složena z proteinů inhibujících transkripci, které modulují řadu procesů. Oni jsou transkripční regulátory které fungují tím, že negativně regulují jejich základní šroubovice-smyčka-šroubovice (bHLH) transkripční faktory formováním heterodimery. Heterodimer je to, co inhibuje jejich vazbu na DNA a transkripční aktivitu.

Transkripce faktory obsahující základní motiv helix-loop-helix (bHLH) regulují expresi tkáňově specifických genů v řadě savčích a hmyzích systémů. Aktivita vázání DNA bHLH proteinů závisí na tvorbě homo- a / nebo heterodimery. Dominantní negativní (antimorfní) proteiny HLH kódované geny souvisejícími s Id, jako je ID4, také obsahují doménu dimerizace HLH, ale postrádají Základní doména vázající DNA. V důsledku toho ID proteiny inhibují vazbu na DNA a transkripci transaktivace podle heterodimerizace s proteiny bHLH.[6]

Regulace během embryogeneze

Gen ID4 hraje klíčovou roli ve vývoji a je klíčovým hráčem v mnoha směrech embryogeneze a vývoj plodu. Exprese ID4 je upregulována v embryogenezi během dnů 9.5 a 13.5 dne těhotenství [8] a omezeno na konkrétní buňky centrální a periferní nervový systém.[9] Kontrola transkripce ID4 má negativní i pozitivní regulační prvky včetně nových inhibičních funkcí.[10]

Ukázalo se, že exprese ID4 je v raných fázích diskrétní, přičemž transkripce je přechodně exprimována v podmnožinách migrace buňky neurální lišty, hřbetní myokard, segmentová deska mezoderm a ocasní pupen. Pozdější fáze ukazují výraz ID4 v telencefalický vezikuly a epitel rohovky.[11] Výraz ID4 je detekován pouze v neuronální tkáně a břišní část epitel ve vyvíjejícím se žaludku během embryogeneze.[12]

ID4 je vyjádřen v centrálním nervovém systému a je vyžadován pro G1-S přechod a posílení proliferace v brzkých kortikální předci. Je komplexně zapojen do regulace nervové soustavy kmenová buňka proliferace a diferenciace inhibicí proliferace diferenciačních neuronů zvýšením RB1 zprostředkované cesty. Je to buď přímou interakcí, nebo prostřednictvím interakce s jinými molekulami buněčný cyklus stroje.[13] ID4 také reguluje boční expanzi proliferativní zóny ve vývoji kůra a hipokampus. To je nedílnou součástí normální formace velikosti mozku. ID4 reguluje proliferaci a diferenciaci nervových progenitorů.[13] Jeho výraz je vidět na neurální trubice mnohem později než jiné geny ID.[11]

Ukázalo se také, že ID4 se podílí na regulaci srdeční mezoderm funkce v embryích žab a lidských embryonálních kmenových buňkách. Ablace myších embryí rodiny genů ID ukázala selhání specifikace předního srdečního progenitoru a vývoj bezcitných embryí. Tato studie také prokázala, že protein ID4 se podílí na regulaci osudu srdečních buněk cestou, která potlačuje dva inhibitory tvorby kardiogenní mezodermy (TCF3 a FOXA2 ) při aktivaci induktorů (EVX1, GRRP1 a MESP1 ).[14]

Klinický význam

Role v endometrióze

ID4 bylo propojeno s molekulární patogenita z endometrióza. Tyto cesty jsou stále špatně pochopeny. Předpokládá se, že ID4 hraje roli v transkripci HOXA9 a CDKN1A o nichž je známo, že jsou spojeny s endometriózou.

A genomová asociační studie odhalilo více než 100 kandidátských genů spojených s endometriózou. Ukázalo se, že šest z nich má vysoce spolehlivou asociaci, z nichž byl identifikován gen ID4. To je myšlenka být kvůli nezávislému polymorfismus jednoho nukleotidu na loci rs7739264 poblíž ID4 zapnuto chromozóm 6p22.3. ID4 je zapojen do molekulární patogenity endometriózy, protože je odlišně exprimován mezi proliferativní, časnou a střední sekreční fází.[15]

Asociace nádorů

ID4 není vyjádřeno normálně vaječník a vejcovody. U většiny se ukázalo, že je nadměrně exprimován hlavní rakoviny vaječníků. Je také vidět, že gen ID4 je u většiny nadměrně exprimován ovariální, endometria a rakovina prsu buněčné linie.[16] Za mechanismem se předpokládá, že ID4 reguluje geny HOXA9 a CDKN1A, které jsou mediátory buněčné proliferace a diferenciace. Je známo, že geny HOXA hrají roli v diferenciaci vejcovodů, děloha, čípek a pochva.[17]

v B-buňka (B lymfocyt ) akutní lymfoblastická leukémie (B-ALL), ID4 je nadměrně exprimován kvůli tomu, že je umístěn v těsné blízkosti IgH oblast zesilovače.[18][19]

v Non Hodgkinův lymfom, ID4 promotor region je zapojen do folikulární lymfomy, rozptýlené B buněčné lymfomy a lymfoidní buněčné linie kvůli hypermethylace.[20]

v mozkové nádory, konkrétněji oligodendrogliální nádory a glioblastomy Bylo prokázáno, že gen ID4 je exprimován v neoplastický astrocyty ale není vyjádřen v neoplastický oligodendrocyty.[21]

Bylo zjištěno, že promotorová oblast ID4 je hypermethylovaná a její mRNA je potlačena rakovina prsu buněčné linie včetně těch u primárních nádorů prsu. Pacienti s invazivními karcinomy prokázali expresi ID4 u rakoviny prsu vzorky. To bylo označeno jako významné rizikový faktor v uzlu metastáza.[22] ID4 je konstitutivně vyjádřen v normálním člověku prsní epitelu, ale bylo zjištěno, že je potlačen ER pozitivní karcinomy prsu a preneoplastické léze. ER negativní karcinomy také vykazují expresi ID4.[23] Existuje hypotéza, že ID4 působí jako továrna potlačující nádory v lidské prsní tkáni, kde estrogen odpovídá za regulaci exprese ID4 v mléčný vývod epitel.[23]

Není jasné, zda gen ID4 hraje roli v rakovina močového měchýře. ID4 se nachází na 6p22.3 amplikon který je často spojován s předem fáze rakovina močového měchýře. Bylo také prokázáno, že ID4 je nadměrně exprimován v buněčných liniích rakoviny močového měchýře. Tato nadměrná exprese je stejně vidět v obou normálech urotel který lemuje močové cesty včetně ledvinná pánvička, močovody, měchýř a části močová trubice, ale také v čerstvých rakovinných tkáních.[24]

ID4 je úzce spojeno s rakovina žaludku. ID4 promotor region je hypermethylovaný a zřídka exprimovaný v žaludku adenokarcinomy a často exprimován v buněčných liniích rakoviny žaludku. Naproti tomu je ID4 vysoce exprimován normálně žaludeční sliznice. V hypermethylaci promotoru ID4 (která má za následek jeho regulaci dolů) je nedefinovaná, ale významná asociace mikrosatelit nestabilita.[25]

ID4 se nenachází ani v normálních epitelích adenomy z kolorektální karcinom. Hypermethylace ID4 způsobuje umlčení genu. Toto bylo identifikováno jako významná nezávislá osoba rizikový faktor pro chudé prognóza kolorektálního karcinomu. Rovněž je často pozorován u jaterních metastáz vzorků kolorektálního karcinomu.[26]

Poruchy vývoje

Rettův syndrom je X propojeno neurovývoj porucha. U žen je často identifikován po šesti až osmi měsících věku. Ve vzorcích lidské mozkové tkáně pacientů s Rettovým syndromem je vidět, že rodina genů ID je významně zvýšena v expresi.[27]

Společnost a kultura

Běžně používaná jména

Gen ID4 je také známý jako DNA-vázající proteinový inhibitor ID-4, Id-4, IDb4, IDB4, Inhibitor DNA vázající 4, Inhibitor diferenciace 4, helix protein 271, Inhibitor DNA vázající 4 HLH protein, Inhibitor diferenciace 4, Inhibitor vazby DNA 4 Dominantní negativní protein Helix-Loop-Helix, Třída B Basic Helix-Loop-Helix Protein 27 a BHLHb272.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000172201 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000021379 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Pagliuca A, Bartoli PC, Saccone S, Della Valle G, Lania L (říjen 1995). „Molekulární klonování ID4, nového dominantního negativního lidského genu helix-loop-helix na chromozomu 6p21.3-p22“. Genomika. 27 (1): 200–3. doi:10.1006 / geno.1995.1026. PMID  7665172.
  6. ^ A b "Entrez Gene: ID4 inhibitor vazby DNA 4, dominantní negativní protein helix-loop-helix".
  7. ^ A b „Atlas genetiky a cytogenetiky v onkologii a hematologii“.
  8. ^ Riechmann V, van Crüchten I, Sablitzky F (1994). „Expresní vzorec Id4, nového dominantního negativního proteinu helix-smyčka-helix, je odlišný od Id1, Id2 a Id3“. Výzkum nukleových kyselin. 22 (5): 749–755. doi:10.1093 / nar / 22.5.749. PMC  307878. PMID  8139914.
  9. ^ Riechmann V, Sablitzky F (červenec 1995). „Vzájemně vylučující exprese dvou dominantně negativních genů helix-loop-helix (dnHLH), Id4 a Id3, ve vyvíjejícím se mozku myši naznačuje odlišné regulační role těchto proteinů dnHLH během buněčné proliferace a diferenciace nervového systému.“. Růst a diferenciace buněk. 6: 837–843.
  10. ^ Pagliuca A, Cannada-Bartoli P, Lania L (březen 1998). „Role transkripčních faktorů Sp a helix-loop-helix v regulaci aktivity promotoru genu lidského Id4“. Journal of Biological Chemistry. 273 (13): 7668–7674. doi:10.1074 / jbc.273.13.7668. PMID  9516472.
  11. ^ A b Kee Y, Bronner-Fraser M (prosinec 2001). "Exprese ID4 a její vztah k jiným genům ID během vývoje embryí ptáků". Mechanismy rozvoje. 109 (2): 341–345. doi:10.1016 / S0925-4773 (01) 00576-7. PMID  11731247. S2CID  16707840.
  12. ^ Jen Y, Manova K, Benezra R (listopad 1996). "Expresní vzorce Id1, Id2 a Id3 jsou velmi příbuzné, ale odlišné od vzorců Id4 během embryogeneze myší". Dynamika vývoje. 207 (3): 235–252. doi:10.1002 / (SICI) 1097-0177 (199611) 207: 3 <235 :: AID-AJA1> 3.0.CO; 2-I. PMID  8922523.
  13. ^ A b Yun K, Mantani A, Garel S, Rubenstein J, Izrael MA (listopad 2004). "Id4 reguluje proliferaci a diferenciaci nervových progenitorů in vivo". Rozvoj. 131 (21): 5441–5448. doi:10.1242 / dev.01430. PMID  15469968.
  14. ^ Cunningham TJ, Yu MS, McKeithan WL a kol. (2017). „Id geny jsou nezbytné pro časnou tvorbu srdce“. Geny a vývoj. 31 (13): 1325–1338. doi:10,1101 / gad.300400.117. PMC  5580654. PMID  28794185.
  15. ^ Painter JN, Anderson CA, Nyholt DR, Macgregor S, Lin J, Lee SH, Zondervan KT a kol. (2011). „Celomanomová asociační studie identifikuje lokus na 7p15.2 spojený s endometriózou“. Genetika přírody. 43 (1): 51–54. doi:10,1038 / ng.731. PMC  3019124. PMID  21151130.
  16. ^ Ren Y, Cheung HW, von Maltzhan G a kol. (Srpen 2012). „Cílené nanokomplexy siRNA pronikající do nádoru pro pověření onkogenu ID4 rakoviny vaječníků“. Science Translational Medicine. 4 (147): 147ra112. doi:10.1126 / scitranslmed.3003778. PMC  3633234. PMID  22896676.
  17. ^ Kobayashi A, Behringer RR (prosinec 2003). "Vývojová genetika ženského reprodukčního traktu u savců". Recenze přírody. Genetika. 4 (12): 969–980. doi:10.1038 / nrg1225. PMID  14631357. S2CID  3345120.
  18. ^ Bellido M, Aventín A, Lasa A, Estivill C, Carnicer MJ, Pons C, Matías-Guiu X, Bordes R, Baiget M, Sierra J, Nomdedéu JF (září 2003). „Id4 je deregulován t (6; 14) (p22; q32) chromozomální translokací u akutní lymfoblastické leukémie linie B-buněk“. Haematologica. 88 (9): 994–1001. PMID  12969807.
  19. ^ Russell LJ, Akasaka T, Majid A, Sugimoto KJ, Loraine Karran E, Nagel I, Harder L, Claviez A, Gesk S, Moorman AV, Ross F, Mazzullo H, Strefford JC, Siebert R, Dyer MJ, Harrison CJ (Jan 2008). „t (6; 14) (p22; q32): nová rekurentní IGH @ translokace zahrnující ID4 v akutní lymfoblastické leukémii prekurzorů B-buněk (BCP-ALL)“. Krev. 111 (1): 387–391. doi:10.1182 / krev-2007-07-092015. PMID  17940204.
  20. ^ Yoshihara H, Arai F, Hosokawa K, Hagiwara T, Takubo K, Nakamura Y, Gomei Y, Iwasaki H, Matsuoka S, Miyamoto K, Miyazaki H, Takahashi T, Suda T (prosinec 2007). „Signalizace pomocí trombopoetinu / MPL reguluje klid hematopoetických kmenových buněk a interakci s osteoblastickým výklenkem“. Buňková kmenová buňka. 1 (6): 685–697. doi:10.1016 / j.stem.2007.10.020. PMID  18371409.
  21. ^ Liang Y, Diehn M, Watson N, Bollen AW, Aldape KD, Nicholas MK, Lamborn KR, Berger MS, Botstein D, Brown PO, Izrael MA (duben 2005). „Profily exprese TGene odhalují molekulárně a klinicky odlišné podtypy multiformního glioblastomu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 102 (16): 5814–5819. Bibcode:2005PNAS..102,5814L. doi:10.1073 / pnas.0402870102. PMC  556127. PMID  15827123.
  22. ^ Umetani N, Giuliano AE, Hiramatsu SH, Amersi F, Nakagawa T, Martino S, Hoon DS (září 2006). "Predikce progrese nádoru prsu integritou volné cirkulující DNA v séru". Journal of Clinical Oncology. 24 (26): 4270–4276. doi:10.1200 / JCO.2006.05.9493. PMID  16963729.
  23. ^ A b Umetani N, de Maat MG, Sunami E, Hiramatsu S, Martinez S, Hoon DB (květen 2006). "Methylace p16 a Ras asociační doménový rodinný protein 1a během kolorektální maligní transformace". Výzkum molekulární rakoviny. 4 (5): 303–309. doi:10.1158 / 1541-7786.MCR-05-0199. PMID  16687485.
  24. ^ Wu Q, Hoffmann MJ, Hartmann FH, Schulz WA (2005). "Amplifikace a nadměrná exprese genu ID4 na 6p22.3 u rakoviny močového měchýře". Molekulární rakovina. 4 (16): 16. doi:10.1186/1476-4598-4-16. PMC  1131921. PMID  15876350.
  25. ^ Chan AS, Tsui WY, Chen X, Chu KM, Chan TL, Chan AS, Li R, So S, Yuen ST, Leung SY (říjen 2003). "Downregulace ID4 hypermethylací promotoru u adenokarcinomu žaludku". Onkogen. 22 (44): 6946–6953. doi:10.1038 / sj.onc.1206799. PMID  14534543.
  26. ^ Umetani N, Mori T, Koyanagi K, Shinozaki M, Kim J, Giuliano AE, Hoon DS (červenec 2005). „Aberantní hypermethylace oblasti promotoru genu ID4 zvyšuje riziko metastáz v lymfatických uzlinách u rakoviny prsu T1“. Onkogen. 24 (29): 4721–4727. doi:10.1038 / sj.onc.1208538. PMID  15897910.
  27. ^ Peddada S, Yasui DH, LaSalle JM (červen 2006). „Inhibitory diferenciace (ID1, ID2, ID3, ID4) geny jsou neuronální cíle MeCP2, které jsou zvýšené u Rettova syndromu“. Lidská molekulární genetika. 15 (12): 2003–2014. doi:10,1093 / hmg / ddl124. PMC  1931415. PMID  16682435.

Další čtení

externí odkazy

Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.